👩🏾‍🤝‍👩🏼 👨‍❤️‍💋‍👨 👨‍🚀 एक अखंड यूनिक्स जैसा ओएस विकसित करना

ट्रायल आर्टिकल "एक माइक्रोकर्नल यूनिक्स-जैसे OC - शेड्यूलर का विकास" की नकारात्मक समीक्षाओं के संबंध में, मैंने कुछ टिप्पणियों को ध्यान में रखते हुए लेखों की श्रृंखला को फिर से शुरू करने का निर्णय लिया। अब, अपने लक्षित दर्शकों को महसूस करने के बाद, मैं अपनी तरह से उन लोगों पर ध्यान केंद्रित करने में सक्षम हो गया, जिन्हें वास्तव में इसकी आवश्यकता है।

पिछले लेख के लिए टिप्पणियों का जवाब।

टिप्पणी 1. अनुसूचक बहुत सरल है।

पिछले लेख के प्रकाशन के बाद से, कोड बहुत बदल गया है। एक पूर्ण विकसित कोर का गठन किया गया था, जो कि सूक्ष्म पोषक होना बंद हो गया था। प्रारंभिक रैम डिस्क (कर्नेल फ़ाइल सिस्टम) के लिए समर्थन है, आभासी मेमोरी (एमएमयू) के लिए समर्थन है। कर्नेल के लिए कस्टम प्रोग्राम लिखना संभव हो गया है। सिस्टम कॉल और क्लिब लाइब्रेरी (stdio, string) थे। तो, /initrd/sh.elf शेल एक अलग प्रोग्राम है जो योगिनी बूटलोडर द्वारा पार्स किया जाता है और एक प्रक्रिया के रूप में चलता है।

शेल कमांड की सूची: निष्पादन <file.elf>, ps, मार, बाहर निकलें। इस मामले में, शेल को शेल से ही लॉन्च किया जा सकता है (मल्टीटास्किंग का प्रदर्शन)।

नोट 2. वीडियो ट्यूटोरियल में पर्दे के पीछे बहुत जादू है।

मैंने उस पाठ को उजागर करने का निर्णय लिया जिसे मैं वर्तमान में समझा रहा हूं। उन्होंने शुरुआती लोगों के लिए भी नेतृत्व किया, जिन्हें स्पष्टीकरण और सरलतम चीजों की आवश्यकता होती है। ईमानदारी से, मुझे आश्चर्य हुआ कि जिन नवागंतुकों को प्रोग्रामिंग में कोई अनुभव नहीं है, वे इस तरह के जटिल विषय में रुचि रखते हैं, हालांकि इसे छिपाना पाप है, मैंने उसी से शुरुआत की थी। मैंने अपने ओएस को समझाने से पूर्वाग्रह स्थानांतरित कर दिया कि आप अपने ओसी को कैसे लिखें।

टिप्पणी 3. गितुब का लिंक कहां है?

अब वह है। YouTube पर वीडियो के वर्णन में (हां, मैं चाहता हूं कि आप मेरे वीडियो ट्यूटोरियल से न गुजरें, कम से कम एक आंख से देखें)।

टिप्पणी 4. हमें पहले विधानसभा से शुरुआत करनी चाहिए।

वही हम करेंगे।

टिप्पणी 5. आप कुछ नहीं लिखते हैं लेकिन सिर्फ टिप्पणी करते हैं।

हाँ, कुछ बड़ी बात करने की अभी से गलती हो गई। अब हम कदम दर कदम आगे बढ़ेंगे, धीरे-धीरे, सरलतम हैलो वर्ल्ड कर्नेल से शुरू करेंगे। वीडियो ट्यूटोरियल आपको दुनिया की एक समग्र तस्वीर बनाने की अनुमति देगा, और जीथब पर स्रोत कोड आपको विवरण में डुबा देगा।

सामग्री की तालिका।

1. बिल्ड सिस्टम (मेक, जीसीसी, गैस)। प्रारंभिक बूट (मल्टीबूट)। लॉन्च (qemu)। सी लाइब्रेरी (strcpy, memcpy, strext)।
2. सी लाइब्रेरी (स्प्रिंटफ, स्ट्रैची, स्ट्रैम्प, स्ट्रेटोक, वा_लिस्ट ...)। लाइब्रेरी को कर्नेल मोड और उपयोगकर्ता एप्लिकेशन मोड में बनाना।
3. कर्नेल सिस्टम लॉग। वीडियो मेमोरी टर्मिनल का आउटपुट (kprintf, kpanic, kassert)।
4. गतिशील मेमोरी, एक गुच्छा (kmalloc, kfree)।
6. मेमोरी और इंटरप्ट हैंडलिंग (GDT, IDT, PIC, syscall) का संगठन। अपवाद।
5. वर्चुअल मेमोरी (पेज डायरेक्टरी और पेज टेबल)।
6. प्रक्रिया। समयबद्धक। मल्टीटास्किंग। सिस्टम कॉल (मार, निकास, पीएस)।
7. कर्नेल की फाइल सिस्टम (initrd), योगिनी और इसके आंतरिक। सिस्टम कॉल (निष्पादन)।
8. चरित्र डिवाइस ड्राइवर। सिस्टम कॉल (ioctl, fopen, fread, fwrite)। सी लाइब्रेरी (fopen, fclose, fprintf, fscanf)।
9. कर्नेल के लिए एक पूर्ण कार्यक्रम के रूप में शेल।
10. उपयोगकर्ता सुरक्षा मोड (रिंग 3)। टास्क स्टेटस सेगमेंट (tss)।

चलो चलते हैं। भाग 1. सिस्टम बनाएं और लॉन्च करें

लेख में मैं केवल प्रमुख चरणों की सूची दूंगा। विस्तृत विवरण के लिए, इस लेख के लिए वीडियो ट्यूटोरियल देखें।

आपको लिनक्स की आवश्यकता है। हम अच्छे पुराने मेक को इकट्ठा करेंगे। कर्नेल निष्पादन योग्य फ़ाइल को संकलित करने के लिए, निम्नलिखित झंडों की आवश्यकता है:

CC_FLAGS=-g -m32 -isystem $(IDIR) -I include -DKERNEL=1 -fno-stack-protector -Wall -Werror -fno-pie AS_FLAGS=-g --32 LD_FLAGS=-m elf_i386

एक हार्डवेयर एमुलेटर के रूप में, लिनक्स पर qemu एमुलेटर स्थापित करें। हम इस तरह अपना कर्नेल चलाएंगे:

 qemu-system-i386 -kernel ./bin/kernel.elf

यह भी लिंकर के लिए एक छोटी सी स्क्रिप्ट की आवश्यकता होगी। सही पते पर और सही क्रम में अनुभागों को लोड करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है। इसके अलावा, हम प्रवेश बिंदु को इंगित करेंगे:

 OUTPUT_FORMAT(elf32-i386) ENTRY(start) SECTIONS { . = 0x100000; .text : { *(.text) } .data : { *(.data) } .bss : { *(.bss) } }

चूंकि कर्नेल को मल्टीबूट विनिर्देश के अनुसार लोड किया जाएगा, कोड अनुभाग की शुरुआत में हेडर की आवश्यकता होगी:

 .code32 .text # multiboot spec .align 4 multiboot: .long 0x1BADB002 # magic .long 0x00 # flags .long -(0x1BADB002 + 0x00) # checksum. m+f+c should be zero

यह अनुशंसा की जाती है कि आप तुरंत अपने स्वयं के ढेर पर स्विच करें और एक वैश्विक विवरणक तालिका सेट करें। हमारे अपने ढेर को परिभाषित करें:

 .bss .fill 8192,1 # 8Kb stack:

एक प्रविष्टि बिंदु लिखें। आपको गन असेंबलर सिंटैक्स असामान्य लग सकता है। मैंने एक बार इंटेल सिंटैक्स को भी प्राथमिकता दी थी, फिर उसे चखा, लिनक्स सोर्स कोड में डिलीट करते हुए, मैंने अपने लिए एटी एंड टी सिंटैक्स को पूरी तरह से पसंद किया। याद रखने वाली मुख्य बात यह है कि उनके पास विपरीत ऑपरेंड हैं। बाकी सब सहज होगा।

 start: cli movl $stack,%esp push %esp push %ebx /* address of struct multiboot_t */ call kernel_start /* should never return */ hlt

यह बॉयलरप्लेट कोड को पूरा करता है। मज़ा शुरू होता है। अब हम C. में कोड लिख सकते हैं और सबसे पहले, हम बधाई संदेश को परिभाषित करेंगे।

 char *hello = "Hello world!"; int screen_size = 80 * 25;

अगला, हम प्रवेश बिंदु को स्वयं लिखते हैं जिस पर कोडांतरक कोड नियंत्रण स्थानांतरित करेगा:

 /* * Api - Kernel entry point */ extern void kernel_start(struct multiboot_t* multiboot, void* kstack) { char *video = (char*)0xB8000; char buff[screen_size + 1]; video[screen_size] = '\0'; memset(buff, ' ', screen_size); strext(video, buff, 0x7); strext(video, hello, 0x7); }

यहां हम केवल स्क्रीन पर संदेश प्रदर्शित करते हैं। सिद्धांत रूप में, आप पहले पाठ के कोड को पूरी तरह से कॉपी कर सकते हैं, क्योंकि यह टेम्पलेट है और इसे कभी नहीं बदला जाएगा। स्क्रीन पर कुछ प्रदर्शित करने के लिए, आपको बस इसे वीडियो मेमोरी में सीधे लिखने की ज़रूरत है, प्रत्येक चरित्र को एक विशेषता प्रतीक के साथ पूरक करना। ऐसा करने के लिए, आपको अपनी स्वयं की सी लाइब्रेरी की आवश्यकता होगी, जिसे हम अपनी आवश्यकताओं के लिए स्वयं लिखेंगे। इसलिए प्रक्रिया को नियंत्रित करना आसान होगा। इसलिए, उदाहरण के लिए, आज हमारे पास हमारे निपटान 2 में सभी परिचित कार्य (strcpy, memcpy) और प्रत्येक चरित्र के बाद विशेषता बाइट सम्मिलित करने के लिए हमारे स्वयं के स्ट्रेक्स में से एक है।

निष्कर्ष

आज के लिए बस इतना ही। वीडियो ट्यूटोरियल देखें और अपने दम पर ऐसा ही करने का प्रयास करें। यदि यह काम नहीं करता है, तो आप गीथब पर पाठ के लिए स्रोतों में देख सकते हैं। वीडियो ट्यूटोरियल विवरण में जीथूब से लिंक करें :

साहित्य

1. जेम्स मोलॉय। अपना खुद का खिलौना यूनिक्स-क्लोन ओएस रोल करें।
2. दाँत। डॉस, विंडोज, यूनिक्स के लिए असेंबलर
3. कलाश्निकोव। असेंबलर आसान है!
4. ताननबाम। ऑपरेटिंग सिस्टम। कार्यान्वयन और विकास।
5. रॉबर्ट लव। लिनक्स कर्नेल विकास प्रक्रिया का विवरण।

एक अखंड यूनिक्स जैसा ओएस विकसित करना - प्रारंभ करना (1)

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सामग्री की तालिका।

चलो चलते हैं। भाग 1. सिस्टम बनाएं और लॉन्च करें

निष्कर्ष

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